【題目】如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧形絕緣細管的圓心O處放一點電荷,將質量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管水平直徑的端點A由靜止釋放,當小球沿細管下滑到最低點時,對細管的上壁的壓力恰好與球重相同,求圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強大。

【答案】解:小球從A到最低點過程,電場力不做功,由動能定理得:

mgR= mv2

在最低點,由牛頓第二定律:

F﹣mg﹣FN=

又F=qE,F(xiàn)N=mg

解得E=

答:圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強大小為E=


【解析】先利用動能定理結合等勢面的特點即小球從A到最低點過程,電場力不做功,求出在最低點的速度,再結合向心力的公式,求出電場力,最后根據(jù)場強的定義式求出電場強度。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線表示等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相等,有一帶電的小球在該電場中運動,不計小球的重力和空氣阻力,實線表示該帶正電小球的運動軌跡,小球在a點的動能等于20eV,運動到b點的動能等于2eV.若取c點為零電勢點,則這個帶電小球的電勢能等于﹣6eV時,它的動能等于( )

A.16 eV
B.4 eV
C.6 eV
D.14 eV

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)某同學在做探究單擺周期與擺長的關系的實驗中,分別用兩種儀器來測量擺球直徑,操作如圖1所示,得到擺球的直徑為d=19.12 mm,此測量數(shù)據(jù)是選用了儀器____(選填”)測量得到的。

該同學先用刻度尺測得擺線的長度,再采用上題中的方法測得擺球直徑,他通過改變擺長,進行多次實驗后以擺長L為橫坐標,T2為縱坐標作出T2-L圖線若該同學在計算擺長時加的是小球直徑,則所畫圖線是圖2中是___(A”“BC”)。

(2)用如圖裝置做探究碰撞中的不變量實驗,下列說法正確的是__________

A.在實驗前,必須把長木板的一端墊高,使A能拖著紙帶勻速下行

B.A、B兩輛小車的質量必須相等

C.A、B碰撞后必須保證AB以共同速度一起運動

D.小車A必須從緊靠打點計時器的位置無初速度釋放

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某電場中x軸上電勢φx變化的圖象,一個帶電粒子僅受電場力作用在x=0處由靜止釋放沿x軸正向運動,且以一定的速度通過x=x2處,則下列說法正確的是

A. x1x2處的電場強度均為零

B. x1x2之間的場強方向不變

C. 粒子從x=0x=x2過程中,電勢能先增大后減小

D. 粒子從x=0x=x2過程中,加速度先減小后增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為一個燈泡兩端的電壓與通過的電流的關系曲線,參考這根曲線回答下列問題(不計電流表和電池的內(nèi)阻).

(1)若把三個這樣的燈泡串聯(lián)后,接到電動勢為12V的電源上,則流過燈泡的電流為A,每個燈泡的電阻為Ω.
(2)如圖乙所示,將兩個這樣的燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻串聯(lián),接在電動勢為8V的電源上,求通過電流表的電流為A,各燈泡的電阻值為Ω.

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【題目】關于生活中的熱學現(xiàn)象,下列說法正確的是___________(填正確答案標號.選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5.每選錯1個扣3分,最低得分為0分)

A.夏天和冬天相比,夏天的氣溫較高,水的飽和汽壓較大,在相對濕度相同的情況下,夏天的絕對濕度較大

B.民間常用拔火罐來治療某些疾病,方法是用鑷子夾一棉球,沾一些酒精,點燃,在罐內(nèi)迅速旋轉一下再抽出,迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上,火罐就會緊緊地被在皮膚上,其原因是,當火罐內(nèi)的氣體體積不變時,溫度降低,壓強增大

C.盛有氧氣的鋼瓶,在27℃的室內(nèi)測得其壓強是9.0×106Pa,將其搬到一3℃的工地上時,測得瓶內(nèi)氧氣的壓強變?yōu)?/span>7.2×106Pa,通過計算可判斷出鋼瓶漏氣

D.熱量能夠自發(fā)地從內(nèi)能多的物體傳遞到內(nèi)能少的物體

E.一輛空載的卡車停在水平地面上,在緩慢裝沙過程中,若車胎不漏氣,胎內(nèi)氣體溫度不變,若把車胎內(nèi)氣體看成理想氣體,則胎內(nèi)氣體向外界放熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國道路安全部門規(guī)定:在高速公路上行駛的汽車的最高速度不得超過120 km/h.交通部門提供下列資料.

資料一:駕駛員的反應時間為0.3 s~0.6 s

資料二:各種路面與輪胎之間的動摩擦因數(shù)如下表所示.

路面

動摩擦因數(shù)

干瀝青

0.7

干碎石路面

0.6~0.7

濕瀝青

0.32~0.4

根據(jù)以上資料,通過計算判斷,汽車行駛在高速公路上時,兩車間的安全距離最接近(  )

A.100 m B.200 m C.300 m D.400 m

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【題目】如圖所示為氫原子的能級圖,一群氫原子處于n=4的激發(fā)態(tài),在向較低能級躍遷的過程中向外發(fā)出光子,用這些光照射逸出功為1.90 eV的金屬銫,下列說法正確的是 (  )

A. 這群氫原子能發(fā)出6種頻率不同的光,其中從n=4躍遷到n=3所發(fā)出的光波長最短

B. 這群氫原子能發(fā)出3種頻率不同的光,其中從n=4躍遷到n=1所發(fā)出的光頻率最高

C. 金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為12.75eV

D. 金屬銫表面所發(fā)出的光電子的初動能最大值為10.85 eV

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【題目】如圖所示,邊長為L的正三角形abc區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的的勻強磁場,質量為m,電荷量均為q的三個粒子A、B、C以大小不等的速度從a點沿與ab邊成30°角的方向垂直射入磁場后從ac邊界穿出,穿出ac邊界時與a點的距離分別為、L。不及粒子的重力及粒子間的相互作用,則下列說法正確的是

A. 粒子C在磁場中做圓周運動的半徑為L

B. A、B、C三個粒子的初速度大小之比為3:2:1

C. A、B、C三個粒子從磁場中射出的方向均與ab邊垂直

D. 僅將磁場的磁感應強度減小,則粒子Bc點射出

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